高中物理人教版第一章运动的描述2时间和位移 全国公开课

时间和位移教学设计:本节结合第一节质点、参考系和坐标系，学习时间和位移，为下一步学习速度奠定知识基础.教材从学生的日常生活中常见的物理情景入手，让学生逐步认识描述质点运动的时刻、时间间隔、路程、位移、矢量等概念的含义和区别.本教学设计根据学生的实际认知规律，采取“基于问题学习”模式，创设多样问题情景，引发学生主动探究、总结知识.对时刻、时间间隔的教学，包括对路程、位移概念的理解，采取“情景贯穿”的教学方法，要比逐个解释名词效果好.尤其对位移这一矢量的教学，由于学生第一次接触矢量语言，感到不习惯是很自然的，所以要充分利用有向线段表示矢量的直观、形象的特点，联系实际例子，让学生初步了解矢量相加的法则.在教学过程中积极实施“在探究中发现，在发现中探究”的方法，培养学生用多种手段处理问题的能力，积极体现新课程“教师为主导，学生为主体”的改革理念.三维目标知识与技能1．知道时间和时刻的区别和联系．2．理解位移的概念，了解路程与位移的区别．3．知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量．4．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移．5．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系．过程与方法1．围绕问题进行充分的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程等，要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法．2．会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向3．会用矢量表示和计算质点位移，用标量表示路程．情感态度与价值观1．通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实．2．通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移(或路程)的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量．3．养成良好的思考表述习惯和科学的价值观．4．从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点．教学重点１．时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。２．位移的概念以及它与路程的区别。教学难点１．帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。２．理解位移的概念，会用有向线段表示位移。课时安排２课时教学方法学、交、导、练、悟知识点一：时刻和时间间隔【阅读】P12第一部分：时刻和时间间隔并完成下列问题。1．结合教材你能列举出哪些关于时刻和时间间隔?2．观察教材第12页图1．2—1，如何用数轴表示时刻和时间间隔?3、时间和时刻有区别，也有联系，在时间轴上，时间表示一段，时刻表示一个点。如图所示，0点表示开始计时，0～3表示3s的时间，即前3s。2～3表示第3s，不管是前3s，还是第3s，这都是指。3s所对应的点计为3s末，也为4s初，这就是。知识点二：路程和位移【阅读】P10第二部分：路程和位移并完成下列问题。【思考与交流】:1、观察教材第13页图1．2—2从北京到重庆，观察地图，你有哪些不同的选择?这些选择有何相同或不同之处?2、根据上面的学习，你能给出位移及路程的定义吗?3、在坐标系中，我们也可以用数学的方法表示出位移．实例：观察教材第13页图1．2—3质点从A点运动到B点，我们可以用从_____________A指向____________B的_______线段表示位移，．阅读下面的对话：甲：请问到市图书馆怎么走?乙：从你所在的市中心向南走400m到一个十字路口，再向东走300m就到了．甲：谢谢!乙：不用客气．请在图1—2—3上把甲要经过的路程和位移表示出来．并归纳一下：位移和路程有什么不同?知识点三：矢量和标量【阅读】P13第三部分：矢量和标量并完成下列问题。A级1.既有又有的物理量叫矢量。举例：2.只有没有的物理量叫标量。举例:【思考与交流】实例：B级1一位同学从操场中心A出发，向北走了40m，到达C点，然后又向东走了30m，到达B点．用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移)．这位同学由A到B的位移和路程的大小各是多少?你能通过这个实例比较出算术相加与矢量相加的法则吗?知识点四、直线运动的位置和位移【阅读】P13第三部分：直线运动的位置和位移并完成下列问题。1、如图1—2—6所示，物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2那么(x2－x1)就是物体的“位移”，记为Δx＝___________可见，要描述直线运动的位置和位移，只需建立一维坐标系，用________表示位置，用位置_______________表示物体位移．2、观察教材第14页图1．2—5，计算物体由A到B坐标变化量Δx=那么物体由B到A坐标变化量Δx=问:结果一样吗?为什么?学后反思教师题库1．以下的计时数据指时间的是()A．天津开往广州的625次列车于13时35分从天津发车B．某人用15s跑完100mC．中央电视台新闻联播节目19时开播D．1997年7月1月零时，中国对香港恢复行使主权E．某场足球赛15min时甲队攻入一球解析：A、C、D、E中的数据都是指时刻，而B中的15s是与跑完100m这一过程相对应的，是指时间．答案：B2.如右图所示，一物体沿三条不同的路径由A运动到B，下列关于它们位移大小的比较正确的是()A．沿Ⅰ较大 B．沿Ⅱ较大C．沿Ⅲ较大 D．一样大解析：该物体沿三条不同的路径由A运动到B，其路程不等，但初位置、末位置相同，即位置的变化相同，故位移一样大．答案：D3．下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法中，正确的是()A．两个运动物体的位移大小均为30m，则这两个位移可能相同B．做直线运动的两物体的位移x甲＝3m，x乙＝－5m，则x甲>x乙C．温度计读数有正、有负，其正、负号表示方向D．温度计读数的正、负号表示温度的高低，不能说表示方向解析：当两个矢量大小相等、方向相同时，才能说这两个矢量相同；直线运动的位移的“＋”“－”号表示方向；温度是标量，标量的正、负表示大小(即温度的高低)．答案：AD4．关于矢量和标量，下列说法中正确的是()A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10m比5m小D．－10℃比5℃的温度低解析：由矢量的定义可知，A正确，B错；关于位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位决定，所以－10m的位移比5m的位移大，故C错；温度的正、负是相对温度为0℃时高出和低于的温度，所以－10℃比5℃的温度低，故D正确．答案：AD5.如右图所示，某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是()A．0；πr B．2r，向东；πrC．r，向东；πr D．2r，向东；2r解析：位移是指从初位置指向末位置的有向线段，只与初末位置有关，与运动径迹无关；而路程是指实际经过的径迹的长度，不仅与初末位置有关，还与运动径迹有关．答案：B6．关于位移和路程，下列说法正确的是()A．沿直线运动的物体，位移和路程是相等的B．质点沿不同的路径由A到B，路程可能不同而位移一定相同C．质点通过一段路程，其位移可能为零D．质点运动位移的大小可能大于路程解析：由于位移是矢量，而路程是标量，如果质点沿直线运动且没有往复时，位移与路程只是大小相等，若有往复，其大小也不相等，故A错；由于位移只与初、末位置有关，与路径无关，故B正确；若质点沿曲线运动一个过程之后又回到出发点时，位移为零，在任何情况下质点的位移都不可能大于路程，故C正确，D错．答案：BC7．如右图所示，是一位晨练者每天早晨进行锻炼时的行走路线，从A点出发，沿半径分别为3m和5m的半圆经B点到达C点，则他的位移和路程分别为()A．16m，方向从A到C；16mB．8m，方向从A到C；8πmC．8πm，方向从A到C；16mD．16m，方向从A到C；8πm解析：位移是矢量，大小等于A、C之间的线段长度，即x＝eq\x\to(AB)＋eq\x\to(BC)＝2×3m＋2×5m＝16m，方向由A指向C；路程是标量，等于两个半圆曲线的长度和，即l＝(3π＋5π)m＝8πm，故D正确．答案：D8．某人站在楼房顶层O点竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为20m，然后落回到抛出点O下方25m的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)()A．25m,25m B．65m,25mC．25m，－25m D．65m，－25m解析：如右图所示，整个过程小球的路程为20m＋20m＋25m＝65m，但其位移为－25m，“－”表示其方向竖直向下,答案：D9．每逢周五，《新民晚报》会刊登日出日落时间表．下表为某年11月30日刊登的12月2日部分城市日出日落时间表.城市日出时间日落时间城市日出时间日落时间北京7：1816：50上海6：3616：51哈尔滨6：5415：51成都7：4418：02西安7：3317：35拉萨8：3418：56请比较表中六个城市白昼的长短，其中两个城市之间白昼时间差值最大可达()A．1小时25分 B．3小时05分C．2小时06分 D．1小时58分解析：北京的白昼时间差为16：50－7：18＝9：32；上海的白昼时间差为16：51－6：36＝10：15；哈尔滨的白昼时间差为15：51－6：54＝8：57；成都的白昼时间差为18：02－7：44＝10：18；西安的白昼时间差为17：35－7：33＝10：02；拉萨的白昼时间差为18：56－8：34＝10：22.根据各城市的白昼时间差可知：拉萨的白昼时间差与哈尔滨的白昼时间差的差值最大，即为10：22－8：57＝1：25，因此选项A正确．答案：A年北京奥运会垒球场的内场是一个边长为16.77m的正方形，如右图所示，在它的四个角上分别设本垒和一、二、三垒，一位运动员击球后由本垒经一垒跑到二垒，求他在此过程中的路程和位移．解析：运动员由本垒沿直线经一垒跑至二垒，故他的路程为正方形边长的2倍，即×2m＝33.54m，而他运动的位移大小为从本垒到二垒的距离，即×eq\r(2)m＝23.72m，方向由本垒指向二垒．答案：33.54m23.72m，方向由本垒指向二垒11．如右图所示，某同学沿平直路面由A点出发，前进了100m到达斜坡底端B点，又沿倾角为45°的斜坡前进160m到达C点，求他的位移大小和路程．解析：路程是该同学所经过的路线长即260m，位移是由初位置指向末位置的有向线段，即AC长为位移大小x＝AC＝eq\r(CD2＋AD2)＝eq\r(BC·sin45°2＋AB＋BC·cos45°2)＝eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(160×\f(\r(2),2)))2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(100＋160×\f(\r(2),2)))2)m＝241.3m答案：241.3m260m12．如下图所示，一辆汽车在马路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20m处；过了2s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处．如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向．(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表：观测时刻t＝0时过2s再过3s位置坐标x1＝x2＝x3＝(2)说出前2s内、后3s内汽车的位移分别为多少？这5s内的位移又是多少？解析：(1)马路演化为坐标轴，因为向右为x轴的正方向，所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，原点右侧的点的坐标为正值，即：x1＝－20m，x2＝0，x3＝30m.(2)前2s内的位移Δx1＝x2－x1＝0－(－20m)＝20m后3s内的位移Δx2＝x3－x2＝30m－0＝30m这5s内的位移Δx＝x3－x1＝30m－(－20m)＝50m上述位移Δx1、Δx2和Δx都是矢量，大小分别为20m、30m和50m，方向都向右，即与x轴正方向相同．答案：(1)－20m030m(